5. HTTP

🟩 HTTP

• 전송 계층 위에 있는 애플리케이션 계층으로서 웹 서비스 통신에 사용됨

1. HTTP/1.0
   • 한 연결 당 하나의 요청을 처리하도록 설계됨
   • 서버로부터 파일을 가져올 때마다 TCP의 3-way-handshake를 계속해서 열어야 하기 때문에 RTT가 증가하는 단점이 있음
   • RTT란 패킷이 목적지에 도달하고 나서 다시 출발지로 돌아오기까지 걸리는 시간이며 패킷 왕복 시간
   • RTT 증가를 해결 방법
     • 이미지 스플리팅 : 많은 이미지를 다운받게 되면 과부하가 걸리기 때문에 이미지가 합쳐 있는 하나의 이미지를 다운 받고, 이를 기반으로 backgroud-image의 position을 이용하여 이미지 표기
     • 코드 압축 : 코드를 압축해서 개행 문자, 빈칸을 제거하여 코드의 크기를 최소화 하는 방법
     • 이미지 Base64 인코딩 : 이미지 파일을 64진법으로 이루어진 문자열로 인코딩하는 방법. 서버의 연결을 열고 서버에 HTTP 요청을 할 필요가 없다는 장점이 있지만 크기가 커짐
2. HTTP/1.1
   • 매번 TCP 연결을 하는 것이 아니라 TCP를 초기화 한 이후 keep-alive라는 옵션으로 여러개의 파일을 송수신
   • 한 번 3-way-handshake가 발생하면 그 다음부터 발생하지 않음
   • 문서 안에 포함된 다수의 리소스를 처리하려면 요청할 리소스 개수에 비례하여 대기 시간이 길어짐
   • HOL Blocking : 네트워크에서 같은 큐에 있는 패킷이 그 첫 번째 패킷에 의해 지연될 때 발생하는 성능 저하 현상
   • 무거운 헤더 구조 : HTTP/1.1의 헤더에는 쿠키 등 많은 메타데이터가 들어 있고 압축이 되지 않아 무거움
3. HTTP/2
   • SPDY 프로토콜에서 파생됨
   • HTTP/1.x 보다 지연 시간을 줄이고 응답 시간을 더 빠르게 할 수 있음
   • 멀티플렉싱 : 여러 개의 스트림을 사용하여 송수신한다는 것. 특정 스트림의 패킷이 손실되어도 해당 스트림에만 영향을 미치고 나머지 스트림을 멀쩡하게 동작
   • 헤더 압축 : HTTP/1.x의 헤더 크기 문제를 허프만 코딩 압축 알고리즘을 사용하는 HPACK 압축 형식으로 해결
   • 서버 푸시 : HTTP/2에서는 클라이언트 요청 없이 서버가 바로 리소스를 푸시할 수 있음
4. HTTPS
   • HTTP/2는 HTTPS 위에서 동작함.
   • 애플리케이션 계층과 전송 계층 사이에 신뢰 계층인 SSL/TLS 계층을 넣은 신뢰할 수 있는 HTTP 요청을 말함.
   • 이를 통해 통신을 암호화함
   • SSL/TLS
     • SSL은 1.0부터 TLS 1.3까지 버전이 올라가며 TLS로 명칭이 변경되었으나 SSL/TLS라고 부름
     • 전송 계층에서 보안을 제공하는 프로토콜로 제 3자가 메시지를 도청하거나 변조하지 못하도록 함
     • 공격자가 서버인 척 하며 정보를 가로채는 네트워크 상의 ‘인터셉터’를 방지 가능
     • 보안 세션을 기반으로 데이터를 암호화하며 보안 세션이 만들어질 때 인증 매커니즘, 키 교환 암호화 알고리즘, 해싱 알고리즘이 사용됨
     • 보안 세션 : 보안이 시작되고 끝나는 동안 유지되는 세션을 말하며 SSL/TLS는 handshake를 통해 보안 세션을 생성하고 이를 기반으로 상태 정보 등을 공유함
   • HTTPS 구축 방법
     • 직접 CA에서 구매한 인증키를 기반으로 구축
     • 서버 앞단의 HTTPS를 제공하는 로드밸런서 배치
     • 서버 앞단에 HTTPS를 제공하는 CDN을 배치
5. HTTP/3
   • World Wide Web에서 정보를 교환하는 데 사용되는 HTTP의 세 번째 버전
   • TCP 위에서 돌아가는 HTTP/2와 달리 QUIC 계층 위에서 UDP 기반으로 돌아감
   • 멀티플렉싱을 가지고 있으며 초기 연결 설정 시 지연 시간 감소라는 장점이 있음
   • TCP를 사용하지 않기 대문에 통신을 시작할 때 번거로운 3-way-handshake를 거치지 않아도 됨
   • QUIC는 순방향 오류 수정 매커니즘이 적용되어 수신측에서 에러를 검출하고 수정하여 열악한 네트워크 환경에서도 낮은 패킷 손실률을 자랑함